Który rysunek przedstawia wyłącznik silnikowy zapewniający prawidłowe zabezpieczenie silnika o danych znamionowych podanych w ramce?
| Silnik indukcyjny trójfazowy UN = 400 V, IN = 8 A |
Rysunek 4.
Rysunek 2.
Rysunek 3.
Rysunek 1.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2022 (arkusz EE.18-SG-22.06).
Rysunek 4 pasuje do tego silnika, bo pokazany wyłącznik silnikowy ma zakres nastawy 6,3–10 A, a prąd znamionowy silnika wynosi Iₙ = 8 A. To jest dokładnie to, czego szukamy: prąd silnika musi mieścić się w regulowanym zakresie członu przeciążeniowego, żeby dało się ustawić zabezpieczenie na wartość z tabliczki znamionowej, czyli około 8 A. Moim zdaniem to najważniejsza zasada przy takich zadaniach, bo nie wybiera się wyłącznika „na oko”, tylko według prądu znamionowego silnika. Wyłącznik silnikowy chroni silnik przed przeciążeniem, zanikiem fazy oraz zwarciem, jeśli aparat ma odpowiedni człon zwarciowy. W praktyce ustawia się pokrętło wyzwalacza termicznego na Iₙ silnika, a nie na maksymalną wartość skali dla świętego spokoju. Dobre praktyki, zgodne z podejściem stosowanym w aparaturze według PN-EN 60947-4-1, wymagają też sprawdzenia napięcia pracy, kategorii użytkowania, zdolności zwarciowej oraz koordynacji z stycznikiem i przewodami. Dla silnika trójfazowego 400 V i 8 A wyłącznik z rysunku 4 daje realną możliwość prawidłowej nastawy, więc zabezpieczenie będzie reagowało wtedy, kiedy prąd przekroczy dopuszczalną wartość przez odpowiedni czas.
W tym zadaniu łatwo pomylić się, patrząc tylko na wygląd aparatów, bo wszystkie pokazane elementy są wyłącznikami silnikowymi i z zewnątrz wyglądają bardzo podobnie. Kluczowa informacja nie jest jednak w obudowie, tylko w zakresie nastawy prądu. Silnik ma prąd znamionowy Iₙ = 8 A, więc zabezpieczenie przeciążeniowe musi dać się ustawić właśnie w tej okolicy. Aparat o zakresie 0,4–0,63 A jest przeznaczony do bardzo małych silników albo obwodów o niewielkim poborze prądu. Przy silniku 8 A zadziałałby praktycznie od razu, nawet przy normalnej pracy, bo widziałby zwykły prąd roboczy jako ogromne przeciążenie. To nie jest ochrona, tylko źródło ciągłych wyłączeń. Z kolei wyłącznik 18–25 A jest za duży. Taki aparat mógłby nie wyłączyć silnika przy przeciążeniu, które dla uzwojeń jest już groźne, bo 10 A czy 12 A nadal byłoby dla niego za mało, żeby potraktować to jako problem. To typowy błąd: ktoś wybiera większy zakres, myśląc że będzie zapas. W zabezpieczeniach silnikowych taki zapas bywa szkodliwy. Aparat z zakresem 4–6,3 A też nie pasuje, bo 8 A leży poza górną granicą regulacji. Gdyby ustawić go na maksimum, nadal zabezpieczenie byłoby zbyt czułe i mogłoby wyzwalać podczas normalnego obciążenia lub przy rozruchu. Poprawne podejście jest proste: odczytać Iₙ z danych silnika, znaleźć zakres obejmujący tę wartość i potem ustawić pokrętło na prąd znamionowy. Z mojego doświadczenia to jedna z podstawowych rzeczy przy szafach sterowniczych z napędami, bo źle dobrany wyłącznik silnikowy potrafi albo zatrzymywać maszynę bez potrzeby, albo nie chronić silnika wtedy, gdy naprawdę trzeba.